Forschungsreaktoren in Westeuropa

Pollermann, M.

Book/Report

FZJ-2017-02315

Forschungsreaktoren in Westeuropa

Pollermann, M. (Corresponding author)FZJ*

1963
Kernforschungsanlage Jülich, Verlag Jülich

Jülich : Kernforschungsanlage Jülich, Verlag, Berichte der Kernforschungsanlage Jülich 109, p. 541-52 (1963)

Please use a persistent id in citations: http://hdl.handle.net/2128/13993

Report No.: Juel-0109-RX

Abstract: Forschungsreaktoren in weiterem Sinne nennt man alle Reaktoren, deren Leistung nicht zur Erzeugung verwertbarer Energie ausgenutzt wird. Reaktoren dieser Klasse wurden geschaffen für Zwecke der Ausbildung, der Reaktorentwicklung und als Strahlenquellen. Die Ausbildungsreaktoren haben eine kleine Leistung [1 ]. Jenach Ausführung kann man damit kritische Experimente durchführen/ Steuerstäbe kalibrieren, Wirkungsquerschnitte und Reaktivitätsveränderungen bestimmen, Neutronen- und Gammaflüsse ausmessen und das kinetische Verhalten eines Reaktors studieren. Für die Grundaufgaben der Reaktorentwicklung genügen Reaktoren mit extrem kleiner Leistung, sogenannte Nullreaktoren [2]. Mit ihnen lassen sich die kritischen Daten eines neu entworfenen Reaktorkerns ermitteln, indem man kleineoder größere Ausschnitte dieses Kerns an den Nullreaktor ansetzt. Die Reaktorvergiftung läßt sich durch chemische Zusätze, das Temperaturverhalten durch elektrische Aufheizung simulieren. Bei Reaktoren, die als Strahlenquellen dienen sollen, nutzt man die vom Reaktorkern ausgehende Neutronen- und Gammastrahlung aus. Man wendet sie an zur Bestrahlung von Substanzen, zur Prüfung von Materialien und Bauelementen und zu physikalischen Untersuchungen. Reaktoren dieserArt bezeichnen wir als Forschungsreaktoren im engeren Sinne. Mit ihnen wird sich dieser Beric~t befassen. Wir werden zunächst die Verfahren und Einrichtungen zu ihrer Ausnutzung betrachten. Daraus ergeben sich die technischen Anforderungen, die man an solche Reaktoren stellt, und die Art und Weise, in der man sie spezialisiert. Es werden dann die typischen Vertreter der westeuropäischen Forschungsreaktoren beschrieben und die wichtigsten Reaktoren mit ähnlichem Aufbau genannt. Die Aufzählung macht keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Die Literaturangaben beschränken sich auf einige leicht zugängliche Veröffentlichungen. Im Prinzip hat jeder Forschungsreaktor folgenden Aufbau (Abb. 1). Im Reaktortank (Reaktorbecken) sitzt der Reaktorkern, der aus mehreren Brennstoffelementen aufgebaut ist, die in Moderatormaterial eingebettet sind. Der Tank ist von einer dicken Abschirmwand, dem biologischen Schild, umgeben. In den Reaktorkern tauchen Steuerstäbe oder Regelstäbe ein, mit denen sich der Reaktor anfahren, regeln und abschalten läßt. Ein Kühlsystem führt die erzeugte Wärme ab. Die vom Reaktorkern ausgehende Strahfiing läßt sich nun in dreifacher Weise ausnutzen. a) Man kann eine Probe in den Kern oder dicht an den Kern heranführen und damit radioaktiv machen. Wir bezeichnen diese Anwendung als »Reaktorbestrahlung«. b) Man kann eine Probe der Reaktorstrahlung aussetzen und sie gleichzeitig in einen Kreislauf einschalten (z.B. den Kühlkreislauf), mit dem man Vorgänge an der Probe und im Kreislauf während der Bestrahlung studiert. Hier sprechen wir (in erweitertem Sinne) von einem »Loopexperiment« (vom englischen loop = Schleife). c) Man kann durch eine enge Rohrblende ein Strahlenbündel durch den biologischen Schild nach außen hindurchtreten lassen und hier physikalische Versuche damit durchführen. Wir nennen dies ein »Strahlrohrexperiment«. Diese Anwendungen wollen wir zunächst besprechen.

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